電鍍廢水成分復(fù)雜，其主要污染物為重金屬離子以及電鍍過(guò)程中的各種添加劑，是典型的復(fù)合污染。電鍍廢水中重金屬與有機(jī)污染物經(jīng)過(guò)一系列的物理化學(xué)作用改動(dòng)了其在水溶液中的存在形態(tài)，也給常規(guī)水處置工藝提出了更大的應(yīng)戰(zhàn);復(fù)合污染物使重金屬在環(huán)境中的存在形態(tài)愈加復(fù)雜，增加了管理難度，給人體安康和生態(tài)平安帶來(lái)了極大風(fēng)險(xiǎn)。

　　GB 21900- 2008 對(duì)敏感地域的排放規(guī)范請(qǐng)求更高，如環(huán)太湖流域?qū)︽嚒~、鋅的質(zhì)量濃度和 COD 的排放規(guī)范分別為 0.1、0.3、1.0 mg/L 和 50 mg/L。美國(guó)EPA833-B- 94-002 全廢水毒性控制引薦限值請(qǐng)求，慢性毒性小于 1 TUc，急性毒性小于 0.3 TUa。面對(duì)日益嚴(yán)厲的環(huán)境規(guī)范，江蘇、浙江、廣東等逐步進(jìn)步環(huán)保請(qǐng)求并開(kāi)端采用 GB 21900-2008 的表 3 規(guī)范。

　　開(kāi)發(fā)高效、低本錢(qián)的深度處置技術(shù)不只是環(huán)境工程范疇面臨的新難題，同時(shí)也是處理電鍍廢水污染問(wèn)題重要的國(guó)度需求。膜別離、生物技術(shù)、吸附和離子交流等處置技術(shù)被普遍應(yīng)用于電鍍廢水深度處置的研討。其中，離子交流技術(shù)出水水質(zhì)穩(wěn)定，特別合適于低含量工業(yè)廢水處理。

　　1 廢水來(lái)源及處置工藝

　　江蘇某電鍍企業(yè)主要實(shí)行鍍金、鍍銀、鍍鎳、鍍銅、鉻白和涂裝等加工，日均勻廢水總量約為 300t/d。電鍍廢水主要是含氰、含鉻以及酸堿綜合廢水，分別對(duì)這三股實(shí)行預(yù)處置后，進(jìn)入調(diào)理池實(shí)行混勻，混凝沉淀后排放，工藝流程如圖 1 所示。

　　原處置設(shè)備經(jīng)過(guò)破氰、除鉻、混凝沉淀等常規(guī)處置后很難完成毒害污染物的有效削減，電鍍實(shí)踐廢水中各種絡(luò)合劑、穩(wěn)定劑與光亮劑等與重金屬構(gòu)成穩(wěn)定的絡(luò)合物，形成了常規(guī)處置重出水中金屬極不穩(wěn)定，經(jīng)測(cè)定出水各項(xiàng)指標(biāo)遠(yuǎn)不能到達(dá) GB 21900-2008 中的表 3 規(guī)范。該企業(yè)處于該市比擬敏感的區(qū)域，依據(jù)環(huán)境維護(hù)工作的請(qǐng)求，為確保不對(duì)周邊水環(huán)境形成嚴(yán)重影響，此項(xiàng)目電鍍廢水必需同時(shí)到達(dá)GB 21900-2008 的表 3 規(guī)范以及 GB 3838-2002的Ⅲ類(lèi)水規(guī)范。原處置設(shè)備以及需求執(zhí)行的規(guī)范如表 1 所示。

　　基于該企業(yè)電鍍廢水特性，研討以全混式的磁性離子交流技術(shù)、新型螯合樹(shù)脂別離技術(shù)等為中心的集成工藝，構(gòu)成污泥產(chǎn)生量低、經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行性高的集成工藝，開(kāi)發(fā)了基于樹(shù)脂吸附為中心的“生物接觸氧化 + 磁性樹(shù)脂 + 螯合樹(shù)脂”電鍍廢水毒害污染物深度控制技術(shù)，以完成綜合毒性深度削減，其工藝流程見(jiàn)圖 2。

　　2 主要構(gòu)筑物

　　2.1 生物接觸氧化槽

　　生物接觸氧化技術(shù)，經(jīng)過(guò)在槽內(nèi)填充填料，用曝氣的方式補(bǔ)充水體中的溶解氧，使微生物能穩(wěn)定的附著在填料上，是活性污泥與生物濾池分離的一種辦法。設(shè)計(jì)處置才能為 300 m3/d，停留時(shí)間為 7.2 h，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)控制進(jìn)水體積流量堅(jiān)持在 12 m3/h，調(diào)理氣量使曝氣效果平均。

　　經(jīng)過(guò) 2 個(gè)月的培育后活性污泥的生長(zhǎng)狀況較好，掛膜狀況良好。目前仍穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，出水 COD 根本維持在 50～60 mg/L，去除率維持在 40%～50%。

　　2.2 磁性樹(shù)脂吸附槽

　　磁性樹(shù)脂是在合成過(guò)程添加了一系列的鐵氧化物如 Fe2O3 或者 Fe3O4，由于磁體的投加增大了樹(shù)脂的密度，易于與水別離，同時(shí)其粒徑為普通樹(shù)脂的1/4～1/6，因此其動(dòng)力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于常規(guī)的樹(shù)脂。

　　樹(shù)脂吸附槽設(shè)計(jì)為 36 m3，保證磁性樹(shù)脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 5%，水力停留時(shí)間為 3 h，采用機(jī)械攪拌，經(jīng)過(guò)回流閥門(mén)調(diào)理體積流量為 12 m3/h。樹(shù)脂采用間歇式再生，當(dāng)樹(shù)脂沉淀槽中累積到一定量的樹(shù)脂時(shí)，啟動(dòng)樹(shù)脂回流泵，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù) 10%的 NaCl 對(duì)樹(shù)脂實(shí)行再生，其他樹(shù)脂回流至樹(shù)脂吸附槽。

　　經(jīng)過(guò)磁性樹(shù)脂吸附槽的出水，COD 控制在 25mg/L 左右，去除率維持在 40%～50%。

　　2.3 螯合樹(shù)脂吸附柱

　　螯合樹(shù)脂相較普通的離子交流樹(shù)脂對(duì)目的重金屬離子具有更高的選擇性。吸附方式采用雙柱串聯(lián)，吸附體積流量控制在 12 m3/h，停留時(shí)間約 30min。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩柱串聯(lián)，一柱備用。脫附采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%～5%的 HCl 溶液，用 1%～2%的 NaOH 轉(zhuǎn)型。

　　經(jīng)過(guò)螯合樹(shù)脂吸附出水 COD < 20 mg/L，Ni2+、Cu2+、總 Cr 的質(zhì)量濃度分別 <0.02、<0.1、<0.1 mg/L。 3 處置效果 3.1 常規(guī)指標(biāo)以及生物毒性指標(biāo)發(fā)光菌生物毒性測(cè)試作為一種工業(yè)廢水急性毒性評(píng)價(jià)辦法，由于便利、靈活等特性而備受喜愛(ài)。

　　慢性毒性也是全廢水毒性測(cè)試(WET)的另一重要指標(biāo)，能夠反映廢水對(duì)生態(tài)系統(tǒng)長(zhǎng)期的毒性效應(yīng)，斑馬魚(yú)作為國(guó)際規(guī)范形式魚(yú)，能夠應(yīng)用于 WET 的慢性毒性評(píng)價(jià)。

　　選取綜合廢水、混凝沉淀、生物接觸氧化、螯合樹(shù)脂吸附等 4 個(gè)階段的水樣實(shí)行常規(guī)指標(biāo)剖析和急性毒性以及慢性毒性測(cè)試實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表 2 所示。

　　由表 2 可知，出水總 Cu、總 Ni 的質(zhì)量濃度小于0.1 mg/L 的規(guī)范，出水 COD 小于 19.6 mg/L，均遠(yuǎn)低于 GB 21900-2008 的 表 3 規(guī)范，根本到達(dá) GB3838-2002 地表Ⅲ類(lèi)水質(zhì)規(guī)范。

　　由表 2 還可知，經(jīng)過(guò)樹(shù)脂吸附后廢水的急性、慢性毒性根本消弭，剖析可能的緣由是：形成急性毒性的有酸度、重金屬、有機(jī)物 3 個(gè)要素，綜合廢水處于強(qiáng)酸性環(huán)境，經(jīng)過(guò)預(yù)處置后 pH 為 7.6，廢水依然具有極高的毒性，這可能是局部的有機(jī)物和剩余的重金屬形成的毒性;經(jīng)過(guò)生物接觸氧化后毒性削弱，再經(jīng)過(guò)螯合樹(shù)脂吸附后廢水根本無(wú)毒。

　　　3.3 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)效果

　　電鍍廢水經(jīng)深度處置后出水包括總 Cu、總 Ni、 總 Cr 含量以及 COD 等主要指標(biāo)的變化狀況如圖 4和圖 5 所示。

　　由圖 4 能夠看出，生物接觸氧化槽出水中總 Cu和總 Ni 的質(zhì)量濃度均在 0.2～0.4 mg/L，經(jīng)螯合樹(shù)脂吸附后出水總 Cu 和總 Ni 的質(zhì)量濃度在 0.05～0.1mg/L 浮動(dòng)，且去除率在 60%～83.3%，滿足出水水質(zhì)總 Cu、總 Ni 的質(zhì)量濃度小于 0.1 mg/L 的請(qǐng)求。接觸氧化出水總 Cr 的質(zhì)量濃度為 0.07～0.15 mg/L，經(jīng)螯合樹(shù)脂吸附后為 0.02～0.05 mg/L，遠(yuǎn)低于 GB21900-2008 的表 3 總 Cr 的質(zhì)量濃度 0.5 mg/L 的規(guī)范，到達(dá) GB3838-2002 地表Ⅲ類(lèi)水質(zhì)規(guī)范。

　　由圖 5 能夠看出，生物接觸氧化槽出水 COD 在39.0～56.2 mg/L，經(jīng)樹(shù)脂吸附后出水 COD 在 18.7～27.9 mg/L，遠(yuǎn)低于 GB 21900-2008 的表 3 COD 低 于 50 mg/L 規(guī)范，根本到達(dá) GB 3838-2002 地表Ⅲ類(lèi)水質(zhì)規(guī)范。

　　3.4 本錢(qián)剖析

　　電鍍廢水深度處置系統(tǒng)工程(100 t/d)總造價(jià)100 萬(wàn)元，其中生物接觸氧化系統(tǒng)、磁性樹(shù)脂吸附系統(tǒng)、螯合樹(shù)脂系統(tǒng)造價(jià)分別為 20.6、26.2、21.1 萬(wàn)元，其他設(shè)備、資料和裝置調(diào)試工程等造價(jià) 32.1 萬(wàn)元。

　　整個(gè)深度處置系統(tǒng)直接運(yùn)轉(zhuǎn)本錢(qián)為 4.36 元 /t(未含設(shè)備折舊費(fèi))，其中動(dòng)力費(fèi) 1.65 元 /t，藥劑費(fèi) 1.21元 / t，人工費(fèi) 1.5 元 /t。

　　4 結(jié) 論

　　以江蘇某企業(yè)電鍍廢水為例開(kāi)發(fā)了基于樹(shù)脂吸附為中心的“生物接觸氧化 + 磁性樹(shù)脂 + 螯合樹(shù)脂”的電鍍廢水毒害污染物深度控制技術(shù)，完成了綜合毒性的深度削減，出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)均能到達(dá) GB21900-2008 表 3 規(guī)范，且根本到達(dá) GB3838-2002地表Ⅲ類(lèi)水質(zhì)規(guī)范，其中重金屬如總 Cu 和總 Ni 的質(zhì)量濃度均小于 0.1 mg/L，COD 維持在 20 mg/L。

　　電鍍綜合原水經(jīng)預(yù)處置毒性依然很大，經(jīng)過(guò)集成技術(shù)處置后廢水根本無(wú)毒，能夠闡明生化系統(tǒng)具有“解毒”成效，闡明有機(jī)物在生化系統(tǒng)里實(shí)行降解轉(zhuǎn)化，經(jīng)過(guò)磁性樹(shù)脂和螯合樹(shù)脂吸附后的水樣急性毒性 TUa 小于 0.3，慢性毒性 TUc 降至 1，廢水的綜合毒性到達(dá)美國(guó) EPA833-B-94-002 規(guī)范。工程運(yùn)轉(zhuǎn)效果標(biāo)明，“生物接觸氧化 + 磁性樹(shù)脂+螯合樹(shù)脂” 集成工藝能夠作為電鍍廢水深度處置技術(shù)實(shí)行產(chǎn)業(yè)化推行。